(一)科研论文和论著出版情况
2014年,实验室科研人员共计发表研究论文116篇,其中SCI期刊论文90篇,累计影响因子264.17,平均单篇论文影响因子为2.94。其中发表在JCR前15%和前30%的论文分别为32篇和14篇;另有26篇研究论文发表在国际和国内核心期刊上;出版专著3部。
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2009年
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2010年
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2011年
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2012年
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2013年
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2014年
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SCI期刊论文(篇)
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47
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73
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79
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88
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104
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90
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非SCI论文(篇)
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12
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17
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24
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27
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35
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26
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总影响因子值
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65
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139
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208
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248
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303
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264
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平均单篇影响因子
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1.38
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1.93
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2.63
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2.82
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2.92
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2.94
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(二)代表性研究成果
1.系统发育与生物地理学
实验室科研人员基于广义形态学、DNA片段测序和叶绿体全基因组测序数据,运用多种系统发育构建方法,分别对竹亚科青篱竹族(Arundinarieae)、牛肝菌科(Boletaceae)、地锤菌科(Cudoniaceae)的系统发育关系开展了深入研究,对地锤菌科、鹅膏属(Amanita)和鹿蹄草属(Pyrola)进行了生物地理学探讨,并对系统发育分析方法进行了完善。主要进展如下。
1.1 青篱竹族的系统发育关系研究
李德铢研究组科研人员基于叶绿体全基因组序列对青篱竹族的所有11个主要分支共25种代表类群开展了系统学研究,重建了该族的系统发育框架,明晰了所构建的系统关系基本上不会受到不同分析方法、可能的系统误差以及类群取样多少的影响。研究表明叶绿体系统发育基因组学在较低分类阶元的植物类群中的巨大潜在应用价值,对于揭示温带竹类的起源与演化具有重要的科学意义,为进一步研究该类群物种多样性的形成和演化历史打下了坚实的基础,也为利用叶绿体系统发育基因组学解决其它困难植物类群的演化关系提供了一个典型案例(Ma et al. 2014. Systematic Biology)。
毛竹 Phyllostachys edulis (摄影 张玉霄)
牛肝菌科物种纷繁、形态多样,被认为是真菌分类中最为困难的类群之一。杨祝良研究团队利用四个基因片段的序列,结合外部形态、显微结构、超微特征等,对该科的系统发育进行了研究,研究:1)首次较清晰地构建了牛肝菌科的分子系统发育框架,发现七个亚科级主干分支(4个为新亚科)和59个属级(或亚属级)支系(22个为新支系),证明了11个已知属为单系;2)发现该科物种的关键形态特征,如子实体受伤变色与否、担孢子纹饰、子实体形态、子实层孔口堵塞与否等,都经历了多次起源;3)将牛肝菌科担孢子的纹饰划分为11种类型,其中2种类型为本次首次发现(Wu et al. 2014. Fungal Diversity)。
牛肝菌科分子系统发育框架(简化,A)和代表支系子实体及孢子纹饰等(B)
葛再伟研究组科研人员基于四个核基因片段对采自北美、欧洲及中国的地锤菌科标本进行了研究,深入探讨了该科的物种多样性、系统发育关系及演化历史,发现:1)地锤菌科至少有32个系统发育种,其中至少有20个新物种有待描述;东亚至少有24种,是该类群的一个重要的多样性中心。2)地锤菌科是单一起源的自然类群,其下的地锤菌属为单系;而地勺菌属则聚为两支,其中一支与地锤菌属形成姐妹群。3)地锤菌科在早第三纪的古新世起源于东亚,渐新世全球大规模的气候变凉和西藏高原的抬升等地质和气候历史事件可能是激发该类群在东亚发生演化的主要驱动因子(Ge et al. 2014. PLoS ONE)。
基于四个基因片段推算的地锤菌科分化时间及历史分布区重建图
鹅膏科真菌既含著名食用菌,也有极易混淆的剧毒菌。杨祝良研究组科研人员基于五个基因片段序列,结合形态学及化学特征,对全世界剧毒鹅膏物种多样性、分布格局和演化历史进行了研究,结果发现:1)近50%的剧毒鹅膏物种(14种)可能是新类群;2)鹅膏属的鹅膏毒肽和鬼笔毒肽为单次起源,是剧毒鹅膏的共衍征;3)剧毒鹅膏很可能起源于古热带,且不晚于古新世早期(64.92 Mya);4)剧毒鹅膏东亚-北美东部、欧亚-北美-中美的间断分布格局主要形成于渐新世中期至中新世中期,该分布式样能通过古热带起源、白令陆桥迁移和中新世中期之后气候(如温度)变化所驱动的隔离分化等得到很好解释(Cai et al. 2014. BMC Evolutionary Biology)。
剧毒鹅膏物种分化时间推算和历史分布重建(a)和代表物种子实体照片(b)
1.5 兼具第三纪间断分布和环北极分布样式植物鹿蹄草属的生物地理学研究
目前很少有报道认为北极-高山物种直接起源于第三纪残余类群,而鹿蹄草属可能是个例外,其现今分布区格局可能是历史上多次发生的结果。彭华研究组科研人员重建了鹿蹄草属的时空演化历史,结果表明该属可能起源于始新世中期的东亚地区,中新世晚期时Ser. Scotophyllae祖先类群第一次越过白令陆桥到达北美西部,上新世时Ser. Pyrola和 Ser. Ellipticae中的部分类群亦相继到达北美,3个环北极分布的物种P. minor、P. chlorantha和P. rotundifolia complex发生时间不同且为独立起源。结合古气候变化历史看,鹿蹄草属在分化并形成现今北极-高山分布样式过程中,经历了漫长的低温适应过程,同时具菌根也可能是其适应高纬区域的重要特性(Liu et al. 2014. Annals of Botany)。
(A) Map of the world showing the five areas of interest in the analysis of Pyrola biogeography; (B) A Bayesian approach to dispersal–vicariance analysis (S-DIVA).
1.6 系统发育分析中包含缺失数据的基因片段应该被去掉吗?
在系统发育研究中,缺失数据对系统发育关系准确性的影响是一个值得关注的问题。系统学家在数据分析中希望包括尽可能多的基因片段,同时使整个矩阵中的缺失数据最少。由于在实际的矩阵中缺失数据普遍存在,有时不得不将矩阵中数据不全的物种或基因片段删除。增加包含缺失数据基因片段对系统发育关系准确性影响的研究较为匮缺,在利用似然法分析多基因片段矩阵的分析中尤为突出。王红研究组科研人员利用酵母和蔷薇目两个系统发育关系解决较好的经验数据矩阵,探讨了缺失数据对系统发育关系准确性的影响。该研究为系统发育分析中是否增加包含缺失数据的基因片段提供了重要参考(Jiang et al. 2014. Molecular Phylogenetics and Evolution)。
Impacts of including versus excluding incomplete genes on phylogenetic accuracy for concatenated maximum likelihood analysis of multi-locus data for 8 species ofyeast. Accuracy is based on all nodes. Ratios >1 indicate that including incomplete genes (IA) increases accuracy relative to excluding these genes (EA). Results are shownseparately for (a) ~25%, (b) ~50%, (c) ~75%, and (d) 87.5% missing data in the incomplete genes in data matrices of four different sizes (total of 5, 10, 20, and 50 genes, whenall genes are included). The four symbols indicate results when 20%, 40%, 60%, and 80% of the genes contain missing data.